Biochimica del cervello. Uno studio italo-americano svela i segreti della paura

Il cervello è sicuramente uno degli organi più complessi e affascinanti del corpo umano. E probabilmente, anche uno dei meno compresi. Oggi uno studio che ha visto la collaborazione italiana ha svelato un altro pezzetto dei meccanismi che regolano il sistema nervoso, quello che riguarda la biochimica della mente umana nel caso si provi paura. Uno studio che ha riguardato due molecole, la D-serina e la glicina – implicate nell’attivazione dei recettori NMDA e quindi in una serie di funzioni fondamentali del cervello, tra le quali l’apprendimento, la memoria e il controllo dell’attività motoria – ha infatti in particolare analizzato il loro ruolo nella gestione di questa emozione. Argomento tanto importante da esser valso alla Harvard Medical School di Belmont (Boston) e al laboratorio di Post-genomica funzionale ed ingegneria proteica del Dipartimento di Biotecnologie e Scienze della Vita dell’Università dell’Insubria sede di Varese, la pubblicazione su Nature Communication.
 
 “Definire i meccanismi che concorrono alla regolazione dell’attività di questi recettori è fondamentale per comprendere il funzionamento del cervello e per studiare malattie neurologiche e psichiatriche”, ha spiegato Loredano Pollegioni, direttore del centro di ricerca interuniversitario “The Protein Factory”. “La capacità di memorizzare, i sentimenti che proviamo, il perché un certo evento susciti in ciascuno di noi una determinata emozione sono processi regolati da precisi fenomeni biochimici: chiarire il ruolo dei neuromodulatori, ossia le molecole che agiscono su diverse regioni del cervello rendendoci quello che siamo, ci aiuterà a capire questo organo e a trovare nuove terapie per pazienti affetti da importanti patologie come la schizofrenia, il disturbo bipolare o il dolore neuropatico»”
Nello specifico, gli scienziati si sono concentrati sull’amigdala, una zona del cervello importante per gestire le emozioni e specialmente la paura. Hanno scoperto che in condizioni “normali” il ruolo principale di modulatore del recettore NMDA lo svolge la D-serina, mentre, all’aumentare dello stato di eccitazione delle sinapsi, la stessa funzione è svolta dalla glicina.
 
Questo lavoro segue altre due recenti pubblicazioni dello stesso gruppo che hanno avuto un notevole riscontro nella comunità scientifica: la rivista Brain ha pubblicato recentemente un lavoro in collaborazione con l’Università Cattolica di Roma che ha evidenziato come alla base dei danni cerebrali dovuti all’abuso di cocaina vi sia un abbassamento dei livelli di D-serina; la rivista Cell nel 2012 ha riportato i risultati di esperimenti di elettrofisiologia condotti nella regione CA1 dell’ippocampo che hanno dimostrato come l’attività dei recettori NMDA localizzati nello spazio sinaptico ed extrasinaptico sia modulata rispettivamente dalla D-serina e dalla glicina.
 
Queste ricerche sono state possibili grazie alla messa a punto di specifici sistemi analitici: la dottoressa Silvia Sacchi e il professor Loredano Pollegioni del Centro di ricerca interuniversitario “The Protein Factory” hanno sviluppato mediante tecniche di ingegneria proteica enzimi in grado di riconoscere efficientemente e selettivamente i diversi neuromodulatori. Questi risultati sottolineano il grado di eccellenza della ricerca nel settore delle biotecnologie applicate alle neuroscienze e più in generale alla salute umana dei ricercatori dell’Università dell’Insubria.